Kemikal at pisikal na mga katangian ng bakal

Iron - isang kilalang kemikal na elemento. Ito ay tumutukoy sa ang average ng mga reactive bakal. Mga Katangian at mga aplikasyon ng iron tatalakayin sa artikulong ito.

Ang pagkalat sa kalikasan

May ay ganap ng isang malaking halaga ng mineral, na kinabibilangan ng Ferrum. Una sa lahat, ito ay magnetite. Siya ay pitong pu't dalawa porsiyento ay binubuo ng mga bakal. Nito chemical formula - Fe ₃ O _4. Mineral na ito na kilala rin bilang magnetite. Ito ay may isang mapusyaw na kulay abo na kulay, kung minsan ay may isang madilim na kulay-abo sa itim na may metal kaningningan. Ang kanyang pinakadakilang deposito ay matatagpuan sa Urals sa CIS.

Susunod na mineral na may isang mataas na nilalaman ng bakal - hematite - Binubuo ito ng pitumpung porsiyento ng mga elementong ito. Nito chemical formula - Fe ₂ O _3. Ito ay tinatawag din hematite. Ito ay may isang kulay mula sa red-brown na red-kulay abo. Ang pinakamalaking minahan sa CIS ay nasa Kryvyi Rih.

Ang ikatlong mineral na nilalaman FERRUM - limonite. Narito iron shestdesyat porsiyento ng kabuuang timbang. mala-kristal na ito, ibig sabihin, sa kanyang kristal sala-sala pinagtagpi tubig Molekyul, nito chemical formula - Fe ₂ O ₃ • H ₂ O. Bilang pangalan ang nagpapahiwatig, ito mineral ay may isang dilaw-brownish kulay, kung minsan brown. Siya ay isa sa mga pangunahing bahagi ng natural na okre at ay ginagamit bilang isang sangkap na pangulay. Ito ay tinatawag din limonite. Ang pinakamalaking lugar ng pangyayari - Crimea, ang Urals.

Ang siderite, ang tinatawag siderite, apatnapu't walong porsiyento ng Ferrum. Nito chemical formula - Feco _3. Kaayusan nito ay hindi homogenous at binubuo ng isang iba't ibang mga kulay ay konektado magkasama crystals: kulay-abo, maputla berde, kulay abo-dilaw, dilaw-kayumanggi, at iba pa.

Ang huli ay madalas isang natural na nagaganap mineral na may mataas na nilalaman FERRUM - pyrite. Ito ay may isang chemical formula Fes _2. Iron sa loob nito ay apat na pu't anim na porsiyento ng kabuuang timbang. Dahil sa kulay ng asupre atom ng mineral na may isang ginintuang-dilaw na kulay.

Marami sa mga sinuri mineral na ginagamit upang makabuo ng purong bakal. Bilang karagdagan, hematite ay ginagamit sa paggawa ng mga alahas mula sa natural na bato. Pyrite inclusions ay maaaring naroroon sa alahas mula sa lapis lazuli. Sa karagdagan, ang likas na katangian ng bakal na natagpuan sa na komposisyon ng mga buhay na organismo - ito ay isa sa mga pinakamahalagang bahagi ng cell. Ito trace elemento ay dapat pumasok sa katawan ng tao sa sapat na dami. Nakapagpapagaling katangian ng bakal ay higit sa lahat dahil sa ang katunayan na ang mga kemikal na sangkap ay ang batayan ng pula ng dugo. Samakatuwid, ang paggamit ng Ferrum ay mabuti para sa kundisyon ng dugo, at dahil dito ang buong organismo.

Hardware: pisikal at kemikal na mga katangian

Isaalang-alang ang pagkakasunod-sunod ng mga dalawang malalaking mga seksyon. Pisikal na katangian ng bakal - ay ang kanyang hitsura, density, temperatura ng pagkatunaw, atbp Iyon ay, ang lahat ng mga tangi tampok ng sangkap na nauugnay sa physics ... Panaka-iron - ay ang kakayahan upang umepekto sa iba pang compounds. Tayo'y magsimula sa ang unang.

Ang pisikal na katangian ng bakal

Sa kanyang purong form sa normal na kondisyon ay isang solid. Ito ay may isang pilak-kulay abo at isang binibigkas metal ningning. Mechanical katangian ay kinabibilangan ng iron antas ng katigasan sa Mohs scale. Ito ay katumbas ng apat (average). Iron ay may magandang paglipat ng koryente at thermal kondaktibiti. Ang huli tampok na maaaring nadama sa pamamagitan ng pagpindot sa iron object sa isang malamig na room. Dahil ang materyal na ito ay nagsasagawa ng init mabilis, siya ay sa isang maikling panahon ng oras ay tumatagal ng isang malaking bahagi ng iyong balat, kaya sa tingin mo malamig. Makabagbag-damdamin, halimbawa, sa puno, ito ay dapat na mapapansin na ang kanyang thermal kondaktibiti ay mas mababa. Pisikal na katangian ng bakal - na ang pagtunaw at bulak temperatura. Ang una ay 1539 degrees Celsius, at ang pangalawang - 2860 degrees Celsius. Ito ay maaaring concluded na ang mga katangian katangian ng bakal - magandang plasticity at pagkalikido. Ngunit hindi iyon ang lahat.

Din sa pisikal na katangian ng bakal at bahagi nito ay ferromagnetic. Ano ito? Iron, ang magnetic katangian ng kung saan maaari naming makita sa mga praktikal na mga halimbawa sa bawat araw - ang tanging metal na may isang natatanging tangi tampok. Ito ay dahil ang aktibong materyal ay may kakayahang ma-magnetized sa pamamagitan ng magnetic field. At sa pagwawakas ng huling bakal, magnetic katangian ng kung saan ay lamang na binuo, para sa isang mahabang oras na naiiwan ang isang magneto mismo. pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang istraktura ng metal ay naroroon ang isang mayorya ng mga libreng mga electron, na kung saan ay magagawang upang ilipat.

Sa mga tuntunin ng kimika

Ang elementong ito ay sumasaklaw sa metal average na aktibidad. Gayunman, kemikal iron ang mga katangian ay karaniwan para sa lahat ng iba pang mga metal (maliban sa mga kung saan ay sa kanan ng hydrogen sa electrochemical serye). Ito ay magagawang tumugon sa maraming klase ng mga sangkap.

Magsimula tayo sa mga simpleng Let

Ferrum reacted na may kilorodom, nitrogen, halogen (yodo, bromine, chlorine, fluorine), posporus, carbon. Ang unang bagay upang isaalang-alang - ang reaksyon na may oxygenic. Kapag nasusunog Ferrum kanyang oxides ay nabuo. Depende sa mga kondisyon na reaksyon at ang proporsyon sa pagitan ng dalawang partido, maaari silang ma-iba-iba. Bilang isang halimbawa ng naturang mga pakikipag-ugnayan ay maaaring magresulta sa mga sumusunod na reaksyon equation: 2Fe + O ₂ = 2FeO; 4Fe + 3O ₂ = 2Fe ₂ O _3; 3Fe + 2O ₂ = Fe ₃ O _4. At mga katangian ng bakal oksido (parehong pisikal at kemikal) ay maaaring iba-iba, depende sa iba't-ibang nito. Ang ganitong mga reaksyon magaganap sa mataas na temperatura.

Susunod na - pakikipag-ugnayan sa nitrogen. Maaari rin itong mangyari lamang sa ilalim ng ang kundisyon ng pag-init. Kung tumagal kami ng anim na moles ng iron kada mole ng nitrogen makakuha ng dalawang moles ng iron nitride. Ang reaksyon equation ay ang mga sumusunod: 6Fe + N ₂ = 2Fe ₃ N.

Sa pamamagitan ng reaksyon sa posporus ay nabuo pospayd. Para sa mga reaksyon, tulad sangkap ay kinakailangan: tatlong Ferrum mole - per mole ng posporus, ay binuo bilang isang resulta ng isang mole pospayd. Ang equation ay nakasulat na tulad ng sumusunod: 3Fe + P = Fe ₃ P.

Bukod dito, pakikipag-ugnayan ay maaari ding nakahiwalay mula sa elementarya sulfur sangkap reaksyon. Kaya ito ay posible upang makakuha ng sulfide. Ang prinsipyo na kung saan ang proseso ng pagbuo ng mga sangkap, katulad sa mga inilarawan sa itaas. Namely, mayroong isang karagdagan reaksyon. Para sa lahat ng mga kemikal na pakikipag-ugnayan ng mga ganitong uri ay nangangailangan ng espesyal na mga kondisyon, higit sa lahat sa mataas na temperatura, hindi bababa sa - catalysts.

Ito ay karaniwan sa mga reaksyon kemikal industriya sa pagitan ng iron at halogens din. Ito chlorination, bromination, iodination, fluorination. Bilang ang pangalan mismo reaksyon, ang isang proseso ng pagsali sa Ferrum atoms kloro atom / bromine / iodine / plurayd upang bumuo chloride / bromide / yodido / plurayd ayon sa pagkakabanggit. Ang mga materyales ay malawakang ginagamit sa iba't-ibang mga industriya. Higit pa rito, Ferrum may kakayahang pagkonekta sa silikon sa mataas na temperatura. Dahil sa ang katunayan na ang chemical properties ng bakal ay iba-iba, madalas na ito ay ginagamit sa industriya ng kemikal.

Ferrum at kumplikadong mga sangkap

Mula sa simpleng sangkap pumasa sa mga molecule na kung saan ay binubuo ng dalawa o higit pang iba't ibang mga elemento kemikal. Ang unang bagay upang mailakip - Ferrum reaksyon na may tubig. May ay ipinapakita ang mga pangunahing katangian ng bakal. Kapag pinainit na tubig kasama ng iron nabuo pangunahing oxide (ito ay tinatawag na kaya dahil ito ay bumubuo ng isang haydroksayd, sa ibang salita kapag nakikipag-ugnayan na may parehong tubig - base). Kaya, kung gagawin namin ang isa mole ng parehong mga bahagi ay binuo tulad sangkap tulad ng ferrum dioxide at hydrogen gas na may isang matulis amoy - tulad ng sa molar sukat ng 12:59. Ang equation ng naturang mga reaksyon ay maaaring nakasulat tulad ng sumusunod: Fe + H ₂ O = FeO + H _2. Depende sa sukat kung saan upang makihalubilo sa dalawang bahagi, ang isa ay maaaring makakuha ng isang kapaha o bakal trioxide. Pareho sa mga ahente ay napaka-pangkaraniwan sa industriya ng kemikal, at ginagamit din sa maraming iba pang mga industriya.

Sa acids at asing-gamot

Dahil ferrum na naiwan ng hydrogen sa electrochemical serye ng mga metal na aktibidad, ito spososoben displace aktibong elemento ng compounds. Ang isang halimbawa nito ay ang pagpapalit reaksyon na maaaring siniyasat kapag ang pagdaragdag ng bakal sa acid. Halimbawa, kung ang halo-halong sa pantay na mga bagang sukat ng iron at sulpate acid (aka sulpuriko) average na konsentrasyon, bilang isang resulta makuha namin ang bakal sulpate (II) at hydrogen sa pantay na molar sukat. Ang equation ng mga naturang isang reaksyon magiging ganito ang hitsura: Fe + H ₂ SO ₄ = FeSO ₄ + H _2.

Sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa asing-gamot ng bakal ipinahayag pagbabawas properties. Iyon ay, gumagamit nito ay maaaring mukhang mahal na tao mula sa mas mababa aktibong metal asing-gamot. Halimbawa, kung gagawin namin ang isa taling ng tanso sulpate at ang parehong Ferrum, maaari naming makakuha ng bakal sulpate (II) at dalisay tanso sa pantay na mga bagang sukat.

Ang halaga para sa organismo

Isa sa mga pinaka-karaniwan sa crust ng mga elemento kemikal - bakal. Mga Katangian ng matter na namin isinasaalang-alang, at ngayon kami ay dumating dito mula sa isang biological point of view. Ferrum ay may isang napaka-mahalagang function na sa cellular antas at sa antas ng buong organismo. Lalo na ang bakal ay ang batayan ng tulad ng isang protina ay pula ng dugo. Ito ay kinakailangan para sa oxygen transportasyon sa pamamagitan ng dugo mula sa baga sa lahat ng mga tisiyu, organo, sa bawat cell ng katawan, lalo na ang mga neurons sa utak. Samakatuwid, ang kapaki-pakinabang katangian ng bakal ay hindi maaaring overemphasized.

Sa karagdagan ito ay nakakaapekto kroveobrazovanie, Ferrum ay mahalaga para sa normal na gumagana ng tiroydeo din (ito ay nangangailangan ng hindi lamang ang iodine, bilang ilang mga naniniwala). Gayundin, iron ay kasangkot sa intracellular metabolismo, regulates ang immune system. Higit pang mga partikular na ferrum sa malaking dami ay natagpuan sa mga cell atay, dahil ito ay tumutulong sa neutralisahin mapanganib na mga sangkap. Siya ay din isa sa mga pangunahing mga bahagi ng maraming mga uri ng mga enzymes sa ating katawan. Ang araw-araw diyeta ng tao ay dapat maglaman ng sampu hanggang dalawampung milligrams ng trace elemento.

Mga pagkaing mayaman sa iron

Ang ganitong mga isang pulutong. Kumakain sila ng parehong mga halaman at hayop pinanggalingan. Unang - ito ay siryal, paayap, cereal (lalo bakwit), mansanas, mushroom (puti), pinatuyong prutas, rosehips, peras, mga milokoton, avocados, kalabasa, mga almendras, igos, mga kamatis, brokuli, repolyo, blueberries, blackberries, kintsay, at iba pa . Pangalawa - atay, karne. Ang paggamit ng isang mataas na bakal nilalaman ng produkto ay partikular na mahalaga sa panahon ng pagbubuntis, tulad ng katawan ng sanggol nabuo ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng micronutrient para sa tamang paglaki at pag-unlad.

Palatandaan ng isang kakulangan ng iron sa katawan

Sintomas ng masyadong maliit na halaga ng Ferrum pagpasok ng katawan ay nakakapagod na, pare-pareho ang pagyeyelo kamay at paa, depression, malutong buhok at mga kuko, sa intelektwal na aktibidad pagbabawas, pagtunaw disorder, mababang pagganap, pagpalya ng tiroydeo. Kung napansin mo ang ilan sa mga sintomas na ito, ito ay kinakailangan upang taasan ang bilang ng mga produkto na naglalaman ng bakal sa iyong pagkain o upang bumili ng mga bitamina o supplement na naglalaman Ferrum. Gayundin, siguraduhin na kumunsulta sa iyong doktor kung ang alinman sa mga sintomas na ito sa tingin mo masyadong masama.

Paggamit Ferrum Industry

Application at mga katangian ng bakal ay malapit na nauugnay. Dahil sa kanyang ferromagnetic, ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga magneto - parehong weaker para sa domestic paggamit (souvenir magneto sa refrigerator, atbp ...) At mas malakas na - para sa pang-industriya na layunin. Dahil sa ang katunayan na ang itinuturing na metal ay may mataas na lakas at tigas, sa kanyang unang panahon na ginagamit para sa mga armas, nakasuot, at iba pang mga militar at domestic instrumento. Siya nga pala, sa sinaunang Ehipto ito ay nai-kilala meteoric bakal na may mga katangian superior sa ilan sa isang maginoo metal. Gayundin isang espesyal na bakal ay ginamit sa sinaunang Roma. Mula sa mga ito ay gumawa ng isang piling tao na armas. Kalasag o isang tabak na ginawa mula sa bulalakaw na metal, maaari lamang magkaroon ng isang napaka-mayaman at kilalang tao.

Sa pangkalahatan, ang mga metal, na kung saan tatalakayin natin sa artikulong ito, ay ang pinaka-maraming nalalaman ng lahat ng mga sangkap na ginagamit ng mga grupo. Una sa lahat, ginawa niya ang bakal at kast-iron, na kung saan ay ginagamit para sa produksyon ng mga iba't ibang mga produkto na kinakailangan sa industriya at sa araw-araw na buhay.

Cast bakal na tinatawag na iron at carbon haluang metal, kung saan ang pangalawang kasalukuyan 1.7-4.5 porsyento. Kung ang ikalawa ay mas mababa sa 1.7 porsiyento, pagkatapos ng ganitong uri ng haluang metal na kilala bilang bakal. Kung carbon ay naroroon sa komposisyon ng tungkol sa 0.02 porsiyento, pagkatapos ay ito ay isang ordinaryong komersyal na bakal. Ang pagkakaroon ng carbon sa haluang metal na kinakailangan upang magbigay ng mas higit na lakas, thermal katatagan, paglaban sa rusting.

Dagdag dito, sa bakal ay maaaring maglaman ng maraming iba pang mga elemento tulad ng impurities. Ito mangganeso, at posporus, at silikon. Din sa ganitong uri ng haluang metal upang magbigay ng ilang mga katangian ay maaaring idagdag kromo, nikel, molibdenum, Tungsten, at marami pang ibang mga elemento kemikal. Uri ng bakal, kung saan ang isang malaking halaga ng kwats naroroon (tungkol sa apat na porsiyento), na ginamit bilang isang transpormer. Yaong sa komposisyon ng kung saan ang isang pulutong ng manganese (hanggang sa labindalawang o labing-apat na porsyento) makahanap ng application sa paggawa ng mga bahagi ng railways, Mills, tagagiling at iba pang mga kasangkapan, mga bahagi ng kung saan ay napapailalim sa mabilis na pag-abrasion.

Molibdenum ay ipinakilala sa komposisyon haluang metal, upang gawin itong mas thermally stable - tulad ng mga bakal na ginagamit sa ang tool. Bilang karagdagan, upang makakuha ng lahat ng mga kilala at karaniwang ginagamit sa kabahayan sa anyo ng mga kutsilyo at iba pang mga sambahayan kasangkapan kinakalawang steels ay dapat maidagdag sa kromo haluang metal, nikel at titan. At sa pagkakasunud-sunod upang makakuha ng epekto-lumalaban, mataas na lakas, kalagkitan, ito ay sapat na upang magdagdag ng vanadium. Kapag nagpapasok sa niobiyum maaaring makamit ang isang mataas na pagtutol sa kaagnasan at chemically agresibo sangkap.

Mineral magnetit, na kung saan ay nabanggit mas maaga sa artikulong ito, kailangan mong paggawa hard drive, memory card at iba pang mga aparato ng ganitong uri. Dahil sa magnetic properties ng bakal ay maaaring matagpuan sa mga patakaran ng pamahalaan ng mga transformer, Motors, at iba pang mga produktong elektroniko. Bilang karagdagan, ferrum ay maaaring magdagdag ng iba pang mga metal alloys upang ipabatid mas higit na lakas at mechanical katatagan. Sulpate ito ng elemento ay ginagamit sa paghahalaman para sa pagkontrol ng mga peste (kasama ang tanso sulpate). Iron chlorides ay ganap na kailangan sa paglilinis ng tubig. Dagdag dito, ang magnetite pulbos ay ginagamit sa black-and-white na mga printer. Ang pangunahing paraan ng application ng pyrite - panggagaling roon sulpuriko acid. Ang prosesong ito ay tumatagal ng lugar sa laboratoryo sa tatlong yugto. Sa unang hakbang pyrite Ferrum sinunog magbigay ferric oxide at sulfur dioxide. Ang ikalawang hakbang ay ang pagbabago ng kulay ng asupre dioxide sa kanyang trioxide, na may ang partisipasyon ng oxygen. At ang pangwakas na yugto ang resultang materyal ay dumaan sa singaw ng tubig sa presensya ng catalysts, at sa gayong paraan upang bigyan sulpuriko acid.

pagkuha ng bakal

Talaga aktibong metal ay nahango mula sa kanyang dalawang pangunahing mineral: magnetit at hematite. Gawin ito sa isang pagbabawas ng bakal mula sa carbon compounds sa anyo ng coke. Ito ay ginagawa sa isang sabog pugon, kung saan ang temperatura ay umabot sa dalawang libong degrees tsentigreit. Sa karagdagan, mayroong isang paraan upang ibalik Ferrum hydrogen. Para sa layuning ito ang pagkakaroon opsyonal na ng isang sabog pugon. Upang ipatupad ang pamamaraan na ito ay tumatagal ng isang espesyal na clay, ito ay halo-halong may durog mineral at itinuturing na may hydrogen sa katawan ng poste pugon.

konklusyon

Ang mga katangian at mga aplikasyon ng iron iba-iba. Ito ay marahil ang pinaka-mahalaga sa ating buhay na metal. Nagiging kilala sa tao, kinuha niya ang lugar na tanso na sa oras na iyon ay ang pangunahing materyal para sa paggawa ng mga kasangkapan, at mga sandata. Bakal at bakal sa maraming paraan superior sa haluang metal ng tanso at lata sa mga tuntunin ng kanyang pisikal na katangian, paglaban sa mechanical stress.

Bilang karagdagan, iron sa ating planeta ay mas karaniwan kaysa sa maraming iba pang mga metal. Mass bahagi sa crust ng earth ay halos limang porsiyento. Ito ay ang ika-apat na pinaka-masaganang elemento ng kemikal sa kalikasan. Gayundin, ang mga kemikal na sangkap ay napakahalaga para sa normal na gumagana ng katawan ng mga hayop at halaman, lalo na dahil ito ay batay sa ang built pula ng dugo. Iron ay isang mahalagang elemento ng trace, ang paggamit ng kung saan ay mahalaga para sa kalusugan at normal na paggana bahagi ng katawan. Bukod sa itaas, ito ay ang tanging metal na may natatanging magnetic properties. Kung wala Ferrum ay imposibleng gunigunihin ating buhay.